p Mais material pode ser economizado ao fabricar wafers no futuro. Serras ultrafinas feitas de nanotubos de carbono e diamante seriam capazes de cortar placas de silício com perda mínima de kerf. Um novo método torna possível fabricar os fios de serra. p Você não pode serrar sem produzir serragem - e isso pode ser caro se, por exemplo, a "poeira" vem da fabricação de wafer nas indústrias fotovoltaica e de semicondutores, onde a perda de kerf relativamente alta foi aceita como inevitável, se altamente lamentável, facto da vida. Mas agora cientistas do Instituto Fraunhofer para Mecânica de Materiais IWM em Freiburg, juntamente com colegas da Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Comunidade Australiana CSIRO, desenvolveram um fio de serra que deve causar reduções dramáticas na perda de kerf:no lugar do aço impregnado de diamante fios, os pesquisadores usam fios ultrafinos e extremamente estáveis ​​feitos de nanotubos de carbono revestidos com diamante.

p O potencial dos nanotubos de carbono revestidos é conhecido há muito tempo:as possíveis aplicações incluem seu uso como um material composto duro e resistente ou como um componente de sensores altamente sensíveis e geradores termoelétricos. Contudo, o novo material é extremamente difícil de sintetizar. Os diamantes só crescem em condições extremas - em temperaturas de cerca de 900 graus Celsius em uma atmosfera contendo hidrocarbonetos. O cultivo de diamantes em nanotubos é uma proposta complicada, porque o carbono tende a formar grafite. A fim de catalisar a formação da fase de diamante, é necessário usar hidrogênio reativo para impedir a deposição de grafite. Contudo, esse processo também danifica os nanotubos de carbono.

p Mas o cientista IWM Manuel Mee encontrou uma solução para proteger os nanotubos de carbono finos, que crescem como florestas em um substrato:"Durante nossos primeiros experimentos, a sílica fundida da câmara de reação acidentalmente entrou em contato com o plasma de revestimento. Ele assentou no substrato e o protegeu contra o hidrogênio agressivo. "E para sua surpresa, diamantes realmente cresceram nesta camada. "O que se seguiu foi cuidadoso, trabalho meticuloso, "aponta Mee." Tivemos que estudar a camada de óxido de silício, que foi depositado de forma indefinida, e encontre um método de controlar a deposição e otimizar o processo. ”Testes com um microscópio eletrônico de transmissão no laboratório do CSIRO na Austrália revelaram que os nanotubos realmente sobreviveram sob sua camada protetora.

p Uma história de sucesso germano-australiana

p Como exatamente proceder a partir daí era a questão que agora os cientistas enfrentavam. Se eles encontrassem uma maneira de revestir com diamante os nanofios que os especialistas em CSIRO fazem a partir de nanotubos, essas nanopartículas revestidas de diamante poderiam ser usadas para fabricar serras ultrafinas capazes de cortar wafers de silício, por exemplo. A equipe australiana da CSIRO é uma das principais especialistas globais com know-how para fabricar fios a partir de nanotubos de carbono. O processo de fabricação requer "florestas" especiais de nanotubos de carbono, que pode ser extraído como um "feltro" ultrafino e torcido em um fio muito fino de dez a vinte micrômetros de diâmetro. Em princípio, este fio revestido de diamante é o material ideal para basear uma nova geração de serras, que poderia ser usado na indústria solar, por exemplo. Como explica Mee:"Os novos fios de serra prometiam ser muito superiores aos fios de aço tradicionais. Devido à sua alta resistência à tração, eles podem ser fabricados muito mais finos do que os fios de aço - e isso significa muito menos perda de kerf. "

p Enquanto isso, o físico conseguiu implementar sua ideia. Um pedido de patente conjunto por Fraunhofer e CSIRO já foi depositado para o método e produtos correspondentes. Mee e seus colegas estão atualmente realizando testes de serração. "Para ser capaz de mostrar aos nossos parceiros da indústria o potencial que a tecnologia possui, "diz Mee, "temos que demonstrar como isso pode ajudar as empresas de energia solar a economizar material ao processar wafers."